牟明仁 鄒立梅 辛德吉 滕少剛 孫興權(quán) 王玉萍 于 珂

(1遼寧出入境檢驗檢疫局，遼寧 大連 116001；2中國石油天然氣股份有限公司大連石化分公司，遼寧 大連116032)

為了提高我國車用乙醇汽油的質(zhì)量，縮小與世界先進(jìn)國家在車用乙醇汽油一些技術(shù)指標(biāo)上存在差距，我國于2017年9月7日發(fā)布并實施了GB 18351—2017《車用乙醇汽油(E10)》[1]。自該標(biāo)準(zhǔn)2001年首次發(fā)布以來，經(jīng)過2004年、2010年、2013年、2015年的修訂后，目前已經(jīng)是第5次修訂，這也是我國為改善汽車燃油質(zhì)量，加快燃油系列標(biāo)準(zhǔn)制修訂重要舉措之一[2-7]。車用乙醇汽油是一種清潔環(huán)保型車用燃料，作為新型燃料的替代產(chǎn)品，我國生物燃料乙醇年消費量近2.6 Mt，產(chǎn)業(yè)規(guī)模居世界第三位，先后在我國遼寧、河南、安徽、吉林等11個省及山東、湖北等5省的31個地市地區(qū)推廣應(yīng)用多年，乙醇汽油消費量已占同期全國汽油消費總量的1/5[8]。乙醇汽油為調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，提高國家能源安全水平，彌補(bǔ)我國石油資源的不足發(fā)揮了積極作用。與歷次標(biāo)準(zhǔn)修訂一樣，此次修訂后的標(biāo)準(zhǔn)將在實際應(yīng)用中提高和保證車用乙醇汽油(E10)的質(zhì)量發(fā)揮積極作用。為了全面了解新標(biāo)準(zhǔn)變化，文章對新標(biāo)準(zhǔn)修訂內(nèi)容、技術(shù)指標(biāo)的變更、試驗方法的更換進(jìn)行了分析，為生產(chǎn)企業(yè)、銷售公司、汽車用戶、檢驗部門全面了解、正確采用新標(biāo)準(zhǔn)提供參考。

1 主要修訂內(nèi)容、特點與影響

GB 18351—2017《車用乙醇汽油(E10)》是在GB 18351—2015《車用乙醇汽油(E10)》基礎(chǔ)上修訂而成的[9]，主要修訂內(nèi)容如下。

1.1 警告、范圍、引用文件及產(chǎn)品分類的修訂

(1)修訂后的警告內(nèi)容將過去強(qiáng)調(diào)使用者“建立適當(dāng)?shù)陌踩头婪洞胧备臑楝F(xiàn)在的“采用適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧薄?/p>

(2)在“1范圍”中，將“本標(biāo)準(zhǔn)適用于在不添加含氧化合物的液體烴類中加入一定量變性燃料乙醇及改善使用性能的添加劑組成的車用乙醇汽油(E10)”修改為“本標(biāo)準(zhǔn)適用于在不添加含氧化合物的車用乙醇汽油調(diào)合組分油中加入一定量變性燃料乙醇及改善使用性能的添加劑組成的車用乙醇汽油(E10)”。

(3)在“2規(guī)范性引用文件”中，共引用了21個GB、11個SH標(biāo)準(zhǔn)、3個NB/SH/T標(biāo)準(zhǔn)和一個ASTM標(biāo)準(zhǔn)。新增加了3個引用標(biāo)準(zhǔn)(GB 190—2009、GB/T 28768—2012、GB/T 30519—2016)；SH/T 0174和SH/T 0663改為NB/SH/T 0174和NB/SH/T 0663；刪除了GB/T 1792—2015計1個引用標(biāo)準(zhǔn)。

(4)將“4產(chǎn)品分類”修改為“車用乙醇汽油(E10)按研究法辛烷值分為89號、92號、95號和98號4個牌號”。

1.2 技術(shù)要求和試驗方法的修訂

(1)將5.4修訂為“89號、92號和95號車用乙醇汽油(E10)(ⅥA)和車用乙醇汽油(E10)(ⅥB)的技術(shù)要求和試驗方法(分別見表2和表3)。企業(yè)有條件生產(chǎn)和銷售98號車用乙醇汽油(E10)(ⅥA)/(ⅥB)時,其技術(shù)要求應(yīng)符合表A.2”。

(2)刪除了對硫醇硫定量測定項目的要求，由原來的“硫醇(滿足下列指標(biāo)之一，即判定為合格)：博士試驗通過或者硫醇硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.001%”，更改為“博士試驗通過”。

(3)在注腳b中增加了“換季時，加油站允許有15天的置換期”的規(guī)定。在注腳c中由“廣東、廣西和海南全年執(zhí)行此項要求”改為“廣西全年執(zhí)行此項要求，廣東、海南兩省使用車用乙醇汽油(E10)的地區(qū)全年執(zhí)行此項要求”(即執(zhí)行蒸氣壓為40～65 kPa，在表2、表3和表A.2中內(nèi)容也相同)。

(4)在注腳g和h(包括表A1)中增加了“GB/T 28768、GB/T 30519”兩個對苯、芳烴和烯烴含量測定的試驗方法。在有異議時，注腳g規(guī)定還是以SH/T 0693方法為準(zhǔn)，注腳h是以GB/T 11132方法為準(zhǔn)；而在表2、表3及表A2的注腳h中“也可采用GB/T 11132、GB/T 28768進(jìn)行測定，在有異議時，以GB/T 30519方法為準(zhǔn)”。

(5)在表2、表3和表A.2中，苯體積分?jǐn)?shù)變?yōu)椴淮笥?.8%、芳烴體積分?jǐn)?shù)變?yōu)椴淮笥?5%，在表2中、烯烴體積分?jǐn)?shù)變?yōu)椴淮笥?8%，在表3和表A.2中，烯烴體積分?jǐn)?shù)變?yōu)?5%；在表2、表3和表A.2中，餾程的50%蒸發(fā)溫度變?yōu)椴桓哂?10 ℃。

1.3 對取樣、儲存、安全與實施等的修訂

(1)將“6取樣”直接簡化為“…取樣時應(yīng)避光”。

(2)在7.1中不僅保持了“標(biāo)志、包裝、運輸和儲存及交貨驗收按SH/T 0164”，同時要求按“GB 30000.7和GB 190”標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。在7.3中，增加了“注腳：車用乙醇汽油(E10)在運輸、儲存過程中使用的罐、泵、管線、計量器的密封件和材質(zhì)不應(yīng)對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響”的規(guī)定，對與油品接觸的密封件和材質(zhì)提出了要求。

(3)在“9標(biāo)準(zhǔn)的實施”中，還是實行逐步引入過渡期的要求。這是考慮我國煉油企業(yè)眾多，煉油裝置及工藝參差不齊，煉油技術(shù)發(fā)展還不是十分均衡，引入過渡期要求，為技術(shù)相對落后的煉油企業(yè)在設(shè)備改造、技術(shù)改進(jìn)在時間上創(chuàng)造了條件。

2 意義與影響

GB 18351—2017標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布與實施，促進(jìn)我國車用汽油質(zhì)量的整體提升,縮小了與先進(jìn)國家在車用乙醇汽油(E10)技術(shù)指標(biāo)上的差距,也為迎接即將到來的國家第六階段汽車排放法規(guī)要求創(chuàng)造了條件，為貫徹國家有關(guān)環(huán)保法與大氣污染防治等法規(guī)提供了依據(jù)，對提高車用乙醇汽油(E10)的質(zhì)量，促進(jìn)煉油企業(yè)的技術(shù)升級改造，保護(hù)生態(tài)環(huán)境、改善大氣質(zhì)量產(chǎn)生了積極意義與影響。

2.1 對降低發(fā)動機(jī)的積炭以及尾氣和排放的影響

(1)車用乙醇汽油(E10)是由車用乙醇汽油調(diào)合組分油與10%乙醇調(diào)合而成。而車用乙醇汽油調(diào)合組分油由C6～C12的碳?xì)浠衔锝M成，主要組分有烷烴、烯烴、芳烴及少量的含硫化合物等。汽油調(diào)合組分油中的烴組成除直接影響尾氣排放外，由于調(diào)合組分油中的苯、芳烴、烯烴組分在高溫下容易發(fā)生氧化分解，進(jìn)一步在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)和燃燒室形成積炭與膠質(zhì)而影響發(fā)動機(jī)性能，造成發(fā)動機(jī)功率下降、尾氣排放增加以及油耗增大[10-15]。其影響因結(jié)構(gòu)不同而變化，如汽油中的芳烴主要是C7～C9的芳烴，即苯、甲苯、二甲苯等。汽油中芳烴構(gòu)成燃燒室沉積物的趨勢不僅依賴于相對分子質(zhì)量，而且取決于芳烴化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)。在3種同分異構(gòu)體中，間二甲苯形成的沉積物最少，對二甲苯的沉積物形成趨勢相對最大，沉積物的質(zhì)量隨著芳烴含量的增加而增大[10]。而烯烴等不穩(wěn)定組分會通過蒸發(fā)排放造成光化學(xué)污染，因其熱力學(xué)不穩(wěn)定，會在燃燒過程中形成膠質(zhì)。相對于烯烴來說，芳烴含量對進(jìn)氣閥以及燃燒室的沉積物影響較大，且烯烴與芳烴對沉積物形成有一定的交叉影響作用[10-15]。所產(chǎn)生的沉積物多以膠質(zhì)狀物質(zhì)在發(fā)動機(jī)的燃料噴嘴、進(jìn)氣閥和燃燒室等部位上形成而影響發(fā)動機(jī)的正常工作，烯烴、芳烴含量過高時會加大CO、HC、NOx等有害氣體的排放，加大大氣的污染[10-15]。

(2)汽油燃料在生產(chǎn)后，需要經(jīng)過運輸與儲存。在儲存過程中，汽油燃料中的不飽和烴與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)生成相對分子質(zhì)量較大的無揮發(fā)性膠質(zhì)。對油品實際膠質(zhì)起促進(jìn)作用的是烯烴，尤其是環(huán)狀烯烴和異構(gòu)烯烴影響最大，芳香烴對實際膠質(zhì)的促進(jìn)作用雖然不顯著，但與實際膠質(zhì)呈正相關(guān)關(guān)系。汽油中膠質(zhì)含量過多時，會堵塞發(fā)動機(jī)油路，造成汽油噴嘴堵塞，油泵損壞，增加活塞、燃燒室和火花塞等部位的積炭，致發(fā)動機(jī)點火不良，產(chǎn)生爆震，使發(fā)動機(jī)加速困難，易熄火，動力性下降，油耗增加，從而降低發(fā)動機(jī)功率，導(dǎo)致排放的惡化。

標(biāo)準(zhǔn)中降低苯、芳烴、烯烴含量的質(zhì)量指標(biāo)，既改進(jìn)了車用乙醇汽油(E10)的組成成分，提升了車用乙醇汽油(E10)的質(zhì)量，降低了積炭與膠質(zhì)的產(chǎn)生，延緩了汽油膠質(zhì)的生成速率和數(shù)量，提高了發(fā)動機(jī)的性能，也為減少汽車尾氣有害氣體排放，從燃油的源頭上抓好防治環(huán)境污染創(chuàng)造了條件。

2.2 增加了檢測手段

GB/T 28768、GB/T 30519兩個標(biāo)準(zhǔn)的采用，為測定車用乙醇汽油(E10)中的苯、芳烴和烯烴含量，在試驗方法上增加了靈活性。

因為GB/T 28768、GB/T 30519都是采用多維氣相色譜法測定車用汽油中飽和烴、烯烴和芳烴的方法，在輕質(zhì)石油餾分和產(chǎn)品中、特別是在車用汽油的烴族組成和苯的測定中應(yīng)用多年，已具有一定的廣泛性[16]。與GB/T 11132的熒光指示劑吸附法相比，多維氣相色譜法擁有測定速度快、用量少、結(jié)果準(zhǔn)、重復(fù)性好[17]。GB/T 30519相比NB/SH/T 0741，適用范圍廣、準(zhǔn)確性好。如GB/T 30519—2016適用于終餾點不高于215 ℃、烯烴體積分?jǐn)?shù)為0.5%～70%、芳烴體積分?jǐn)?shù)為1%～80%,苯體積分?jǐn)?shù)為0.2%～10%；NB/SH/T 0741—2010則適用于終餾點不高于205 ℃、烯烴體積分?jǐn)?shù)為5%～65%、芳烴體積分?jǐn)?shù)為5%～50%,苯體積分?jǐn)?shù)為0.3%～5%。

2.3 降低50%蒸發(fā)溫度

50%蒸發(fā)溫度過高，對汽車尾氣CO、HC、NOx及顆粒物排放都有不利的影響，嚴(yán)重時可能使汽車尾氣排放超標(biāo)[10-15]。在第Ⅵ階段車車用乙醇汽油(E10)標(biāo)準(zhǔn)中，將餾程的50%蒸發(fā)溫度降低至不高于110 ℃，可緩解或避免不良排放現(xiàn)象的發(fā)生，有利于汽車發(fā)動機(jī)的蒸發(fā)、加速與燃燒性。

2.4 刪除了硫醇硫檢驗項目

研究表明：“博士試驗的靈敏度與油品組成、硫醇類型有很大關(guān)系，對大分子硫醇更敏感。如果汽油中含有1 mg/kg大分子硫醇，就可能導(dǎo)致該油品博士試驗的不通過”。而“油品中烯烴含量也對博士試驗的敏感程度有一定影響，即烯烴含量大時，敏感程度就會相對降低，反之升高”。隨著煉油脫硫技術(shù)的不斷發(fā)展，目前各煉油企業(yè)所生產(chǎn)的汽油、包括車用乙醇汽油(E10)，都能滿足GB 18351—2017標(biāo)準(zhǔn)中對硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于10 mg/kg的質(zhì)量指標(biāo)要求?！爱?dāng)車用汽油中的硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10 mg/kg時，汽油中的硫醇硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常就不大于0.001%的限值規(guī)定”。在此情況下，再規(guī)定測定硫醇硫含量就顯得多此一舉。

3 結(jié)語

不斷降低車用汽油中的硫、苯、芳烴、烯烴含量，餾程蒸發(fā)溫度及汽油中的飽和蒸氣壓，是提高車用汽油的質(zhì)量、減少汽車尾氣中有毒有害物質(zhì)的排放、凈化大氣空氣的主要措施之一，也是近來國內(nèi)外車用汽油系列標(biāo)準(zhǔn)修訂的一大特點。GB 18351—2017《車用乙醇汽油(E10)》與GB 17930—2016《車用汽油》標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)要求上相一致。修訂后的標(biāo)準(zhǔn)對換季時加油站允許有15 d的置換期，蒸氣壓在不同地區(qū)執(zhí)行不同的質(zhì)量指標(biāo)，體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的客觀性與針對性；硫醇檢驗中保留博士試驗，去掉硫醇硫檢測項目，既保證了車用乙醇汽油(E10)中硫醇不超標(biāo)，又減少了不必要的檢測分析；試驗方法的更換與增加，為車用乙醇汽油(E10)項目的檢驗檢測在方法的選擇上提供了更多的手段；特別是對苯、芳烴、烯烴含量及50%蒸發(fā)溫度等質(zhì)量指標(biāo)的調(diào)整，為提升車用乙醇汽油(E10)的質(zhì)量、合理利用乙醇汽油、提高發(fā)動機(jī)燃燒效率、減少機(jī)動車有害物質(zhì)排放、改善大氣及生態(tài)環(huán)境等方面將產(chǎn)生積極效果；為企業(yè)生產(chǎn)、銷售、質(zhì)量部門檢驗提供了依據(jù)。

[1] GB 17930—2017車用乙醇汽油(E10)[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2017.

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